DEP0007804MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 10. Juni 1952 Bekaimtgemaeht am 12. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, der insbesondere zum Erhitzen von Wasser für Haushaltszwecke dienen kann. Im Innern des Behälters sind schraubenförmige Rohrschlangen vorgesehen, durch welche Dampf, insbesondere Hochdruckdampf strömt und die von der erwärmenden Flüssigkeit umströmt sind.

Bei den bekannten Wärmetauschern dieser Art sind sämtliche Rohrschlangen im gleichen Windungssinn gedreht, weshalb es unmöglich war, die Rohrschlangen ineinanderzuschieben. Infolgedessen sind die Zwischenräume zwischen den Rohrschlangen, also die vom Wasser durchströmten Querschnitte, verhältnismäßig groß, so daß dementsprechend geringe Wassergeschwindigkeiten auftreten und der Wärmetausch nur gering ist.

Gemäß der Erfindung sind im Behälter schraubenförmige Rohrschlangen derart angeordnet und ausgebildet, daß Rohrschlangen mit verschiedenem Windungssinn einander benachbart sind und weitgehend ineinandergreifen.

Durch diese Anordnung wird vor allem die Geschwindigkeit des an den Rohrschlangen entlang strömenden und von ihnen zu erwärmenden Wassers erhöht.

Es wird nämlich durch das' Ineinanderschieben der Rohrschlangen der Zwischenraum zwischen ihnen verkleinert und dem strömenden Wasser eine höhere Geschwindigkeit erteilt.;

Zur weiteren Verkleinerung des Strömungsquerschnitts für das Wasser werden zwischen der Behälterwand und den äußeren Rohrschlangen Füll-

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stücke angeordnet. Man kann auch noch die von den Rohrschlangen umschlossenen Räume durch oben und unten abgeschlossene Rohre ausfüllen, wodurch dem Wasser ein schraubenförmiger Weg an den Rohrschlangen entlang aufgezwungen wird. Der Erfindungsgegenstand wird an Hand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es· zeigt

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch einen ίο Wärmetauscher, der mit Hochdruckdampf von einer Fernheizanlage betrieben werden kann,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. ι in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine Verteilerplatte längs der Linie III-III der Fig. 2 und Fig. 4 einen waagerechten Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1.

Der senkrecht angeordnete Behälter hat eine zylindrische Wandung 1 und ist unten durch einen Boden 2 abgeschlossen.

An die Wand 1 schließt sich oben ein nach außen gerichteter Flansch 3 an. In der Nähe des unteren Endes hat der Behälter 1 einen Stutzen 4 zum Anschluß an eine Leitung.für Wasser, das zur Heizung z. B. von Wohnräumen dient. Auf dem Flansch 3 liegt eine Verteilerplatte 5 und auf dieser der Flansch 6 des Behälteroberteils mit der Wand 7 als Verlängerung der Behälterwand 1 und mit einem Endboden 8. Über den Stutzen 9 erfolgt der An-Schluß an die Wasserleitung. Die Flansche 3 und 6 sind mittels (nicht dargestellter) Bolzen zusammengespannt, unter Zwischenlage geeigneter Dichtungen zwischen den Flanschen und der Verteilerplatte 5.

An einer Seite der Verteilerplatte 5 ist ein Zugangsstutzen 10 für Hochdruckdampf, der z. B. einer Fernheizanlage entnommen werden kann, angeschweißt, dessen inneres Ende etwas verjüngt ist, um sich der Stärke der Verteilerplatte 5 anzupassen. An den Stutzen 10 schließen sich in der Verteilerplatte 5 die Bohrungen 11 und 12 an, welche mit zwei durch die Stopfen 15 und 16 verschlossenen Kreuzbohrungen 13 und 14 verbunden sind. Die Unterseite der Verteilerplatte 5 ist mit den waagerechten Bohrungen 11, 12., 13 und 14 durch senkrechte Bohrungen 17, die. bei 18 erweitert sind, verbunden. Weiterhin hat die Verteilerplatte eine Anzahl durchgehender Bohrungen 1.9, die mit den Bohrungen 11, 12, 13 Und 14 nicht in Verbindung stehen, da sie zwischen den waagerechten Bohrungen oder außerhalb ihres Bereichs angeordnet sind. Die Bohrungen 19 erweitern sich von der Mitte aus konisch zur Ober- und Unterseite der Verteilerplatte und haben dort abgerundete Kanten. Unten im Behälter 1 ist eine Verteilerplatte 20 angeordnet, deren Durchmesser eüvas kleiner ist als der Innendurchmesser des Behälters. Die untere Verteilerplatte 20 hat waagerechte Bohrungen, die den Bohrungen 11 bis 14 in der Verteilerplatte 5 entsprechen. Diese Bohrungen in der Platte 20 sind mit deren Oberseite durch senkrechte Bohrungen verbunden, die den Bohrungen 17, 18 der Verteilerplatte 5 entsprechen. An der Unterseite der Verteilerplatte 20 ist der Stutzen 21 für den Ablauf des Kondensats angebracht, der wasserdicht durch den Behälterboden 2 geführt ist. Die untere Verteilerplatte 20 hat keine durchgehenden Bohrungen, die den Bohrungen 19 der Verteilerplatte 5 entsprechen. In die Bohrungen 17, 18 der Verteilerplatte 5 bzw. 20 sind die oberen bzw. unteren Enden der schraubenförmigen Rohrschlangen 22, 23 wasserdicht eingesetzt, vorzugsweise verlötet. Die mit 22 bezeichneten Rohrschlangen sind, rechtsherum, die mit 23 bezeichneten linksherum gewunden. Im Innern der Rohrschlangen 22 und 23 sind oben und unten geschlossene Rohre 24 zur Verringerung der Strömungsquerschnitte für das Wasser angeordnet. Die Rohrschlangen 22 und 23 sind so zueinander angeordnet, daß die rechtsgedrehten Windungen der Rohrschlangen 22 teilweise in den Linkswindungen der Rohrschlangen 23 liegen. Die Rohrschlangen sind mit einer so großen Steigung gedreht, daß für dieses Ineinanderschieben genügend Raum vorhanden ist.

Zwischen der Behälterwand 1 und den Rohrschlangen 22 und 23 befinden sich Räume von etwa dreieckigem Querschnitt, in welchen Füllstücke 25 von entsprechender Form vorgesehen sein können. Der Behälter i steht auf Füßen 26 und 27 und ist von einem Mantel 28 derart umgeben, daß ein mit Isoliermaterial 29 ausgefüllter Zwischenraum verbleibt.

Der durch den Stutzen 10 von einer Fernheizanlage zugeleitete Hochdruckdampf strömt durch die Bohrungen 11 bis 14 in der Verteilerplatte 5 und wird durch die Bohrungen 17, 18 in die Rohrschlangen 22, 23 verteilt. Der Dampf gibt in diesen Rohren Wärme ab, und das dadurch gebildete Kondensat läuft durch die Bohrungen in der Verteilerplatte 20 zum Stutzen. 21. Dias zu erwärmende Wasser einer Wohnungsheizung wird durch den Stutzen 4 zugeführt und durchströmt den Behälter 1 nach oben, wobei ihm ein gewendelter Weg längs der Rohrschlangen 22, 23 aufgezwungen wird. Das Wasser wird hierbei erwärmt und gelangt durch die Bohrungen 19 in der Platte .3 zum Auslaßstutzen 9.

Nach dem Lösen des Oberteils 7, 8 kann dieser in eine beliebige Winkelstellung zum Behälter 1 und damit zum Stutzen 4 gebracht werden. Wenn »» auch der Stutzen 21 gelöst ist, können beide Verteilerplatten 5, 20 und die Rohrschlangen 22, 23 als Einheit im Behälter gedreht werden, so daß der Stutzen 10 in die gewünschte Winkelstellung zum Stutzen 4 kommt. Die beiden Verteilerplatten. 5, 20 und die Rohrschlangen 22, 23 bilden eine druckdichte Einheit, deren Druckdichtigkeit von der Drehung nicht beeinflußt wird. Der Oberteil 7, 8 soll nur so fest angezogen werden, daß er den verhältnismäßig geringen Wasserdruck aufnehmen kann.

Der Erfindunggegenstand kann in Einzelheiten abgewandelt werden. So können die Verteilerplatten die Endböden des Behälters darstellen. Sie enthalten dann keine durchgehenden Bohrungen, und die beiden Stutzen für das zu erwärmende Wasser

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werden an der Seite des Behälters angebracht. Es ist jedoch zweckmäßig, mindestens die von Dampf von hoher Temperatur durchströmte Einlaßverteilerplatte in der dargestellten Weise anzubringen, weil sie bei dieser Anordnung an beiden Seiten gekühlt wird, während die Austrittsverteilerplatte, die nur vom Kondensat durchströmt wird, eine Kühlung von beiden Seiten nicht benötigt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Wärmetauscher, ζ. B. zum Erhitzen von Wasser, mit in einem Behälter parallel zueinander angeordneten schraubenförmigen Rohrschlangen, die von einem wärmeabgebenden Mittel, z. B. Hochdruckdampf, durchströmt und von einem wärmeaufnehmenden Mittel, vorzugsweise parallel zu den Achsen der Rohrschlangen; umströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Rohrschlangen (22, 23) verschiedenen Windungssinn haben und weitgehend ineinandergeschoben sind.
2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Füllstücke (25) zwischen der Behälterwand (1) und den äußeren Rohrschlangen.
3. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Rohrschlange (22, 23) ein Füllstück (24) angebracht ist, dessen Durchmesser annähernd gleich dem inneren Durchmesser der Rohrschlange ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 92 517, 391 097.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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